DE102009014785B4

DE102009014785B4 - CQI-Tabelle für drahtlose MIMO Netzwerke

Info

Publication number: DE102009014785B4
Application number: DE102009014785.3A
Authority: DE
Inventors: Syed Mujtaba; Xiaowen Wang
Original assignee: Intel Deutschland GmbH
Current assignee: Apple Inc
Priority date: 2008-03-25
Filing date: 2009-03-25
Publication date: 2018-03-15
Anticipated expiration: 2029-03-26
Also published as: US20090245408A1; US8611453B2; DE102009014785A1; US20120182899A1; US8144797B2

Abstract

Drahtlose Einrichtung, umfassend: einen Empfänger zum Empfangen eines Referenzsignals; einen ersten Schaltkreis zum Berechnen eines mittleren Rauschabstands aus dem empfangenen Referenzsignal; eine in einer nichtflüchtigen Speicherregion der drahtlosen Einrichtung gespeicherte Tabelle für den Kanalqualitätsindikator (CQI), wobei die CQI-Tabelle alle bei einer über einen Bereich des Rauschabstands abgebildeten Übertragung verwendeten Betriebsarten mit mehreren Eingängen und mehreren Ausgängen (MIMO) umfasst, und wobei die CQI-Tabelle ein Optimum der spektralen Effizienz über dem mittleren Rauschabstand bezüglich der MIMO Betriebsarten enthält; und einen zweiten Schaltkreis zum Abbilden des berechneten mittleren Rauschabstands auf den Rauschabstand der CQI-Tabelle, wobei der zweite Schaltkreis auf der Basis der Abbildung einen CQI-Index auswählt.

Description

Die vorliegende Anmeldung beansprucht den Nutzen der vorläufigen US-Anmeldung Nr. 61/039,350, eingereicht am 25.3.2008 mit dem Titel ”CQI Table Construction and Selection for Open Loop MIMO,” wobei diese Anmeldung hiermit durch Bezugnahme vollständig aufgenommen wird.
TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein drahtlose Kommunikationssysteme und insbesondere eine Kanalqualitäts-Indikatortabelle für drahtlose MIMO-Netzwerke.
STAND DER TECHNIK
MIMO (mehrere Eingänge, mehrere Ausgänge) ist eine Funkkommunikationstechnik, bei der ein Sender und ein Empfänger beide mehrere Antennen verwenden, um drahtlos miteinander zu kommunizieren. Durch Verwendung mehrerer Antennen im Sender und im Empfänger kann die räumliche Dimension auf eine Weise ausgenutzt werden, die die Gesamtleistungsfähigkeit der drahtlosen Verbindung verbessert.
MIMO kann entweder als Technik mit offener Schleife oder Technik mit geschlossener Schleife ausgeführt werden. Bei MIMO mit offener Schleife hat ein Sender keine spezifische Kenntnis des Zustands des Kanals, bevor Signale zu einem Empfänger gesendet werden. Bei MIMO mit geschlossener Schleife werden dagegen kanalbezogene Informationen von dem Empfänger zu dem Sender zurückgekoppelt, um es dem Sender zu erlauben, Sendesignale aufzubereiten, bevor sie gesendet werden, um eine bessere Anpassung an den derzeitigen Kanalzustand zu erzielen. Unter vielen Bedingungen, wie beispielsweise bei hohen Fahrzeuggeschwindigkeiten der Benutzerendeeinrichtung, altert der Kanal jedoch sehr schnell, wodurch signifikante Problems für das drahtlose Kommunikationssystem entstehen.
Die Druckschrift US 7 103 325 B1 beschreibt einen räumlich-zeitlichen Kodierungsmode, der bei der Übertragung mit räumlicher Diversität eingesetzt werden kann und auf Empfängerdiversität und Empfänger-Feedback beruht. Eine Tabelle wird genutzt, um die Kanalqualität (CQI) auf Codierraten und Modulationsschemata abzubilden.
Die Druckschrift US 2005/0 147 177 A1 beschreibt ein Verfahren zum Steuern der Signalübertragung in einem MIMO System basierend auf Kanalqualitätsinformationen (CQI), die eine Übertragungsqualität ausgewählter Modulations- und Codiersets (MCS) einer Mehrzahl von Übertragungsantennen beschreiben.
Die Druckschrift „LEE, K.-J. et al.: A New Transmit Diversity Scheme Based an Cyclic Precoding vectors for Flat Fading Channels, in: 65^th IEEE Vehicular Technology Conference (VTC), 22–25 April 2007, p. 2238–2242” beschreibt ein Übertraungsdiversitäts-Schema für MIMO Systeme basierend auf zyklischen vorkodierten Vektoren, um die Link Leistungsfähigkeit von Offen-Schleifen Systemen zu verbessern.
Die Druckschrift WO 2008/018 703 A1 beschreibt ein Verfahren zur Datenübertragung in Mehrfachantennen-Systemen unter Nutzung von frequenz-geschalteter Übertragungsdiversität (FSTD) und Raum-Frequenz basierter Blockcodes (SFBC).
Es besteht daher der allgemeine Bedarf an Strategien zur Verbesserung der Übertragung in MIMO-Systemen durch Anpassung der Verbindung zwischen dem Sender und dem Empfänger.
KURZFASSUNG DER ERFINDUNG
Diese und andere Probleme werden durch bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung im Allgemeinen gelöst oder umgangen, und es werden im Allgemeinen technische Vorteile erzielt.
Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung umfassen eine Kanalqualitäts-Indikatortabelle für MIMO-Übertragung mit offener Schleife. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst ein Verfahren zum Erzeugen einer Tabelle für einen Kanalqualitätsindikator (CQI) für eine MIMO-Übertragung mit offener Schleife das Berechnen der Leistungsfähigkeit einer Verbindung zwischen einem Sender und einer Benutzerendeeinheit für jede MIMO-Übertragungsbetriebsart über einen Bereich von mittlerem Rauschabstand und das Auswählen der MIMO-Übertragungsbetriebsart, die die Leistungsfähigkeit für jede Teilmenge des Bereichs des mittleren Rauschabstands maximiert. Das Verfahren umfasst ferner das Speichern der gewählten MIMO-Übertragungsbetriebsart und der entsprechenden Teilmenge des Bereichs des mittleren Rauschabstands in einer CQI-Tabelle, so dass die CQI-Tabelle ein Optimum spektraler Effizienz über mittlerem Rauschabstand bezüglich verwendeter MIMO Betriebsarten anzeigt, wobei die CQI-Tabelle in einer Benutzerendeeinheit und in einer Basissender-/-empfängerstation des MIMO-Netzes mit offener Schleife gespeichert wird.
Es wurden oben relativ allgemein die Merkmale einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung skizziert, damit die folgende ausführliche Beschreibung von Ausführungsformen der Erfindung besser verständlich wird. Im Folgenden werden zusätzliche Merkmale und Vorteile von Ausführungsformen der Erfindung beschrieben, die den Gegenstand der Ansprüche der Erfindung bilden. Für Fachleute ist erkennbar, dass die Konzeption und offenbarten spezifischen Ausführungsformen ohne weiteres als Grundlage für das Modifizieren oder Entwerfen anderer Strukturen oder Prozesse zum Ausführen derselben Zwecke der vorliegenden Erfindung benutzt werden können. Außerdem ist für Fachleute erkennbar, dass solche äquivalenten Konstruktionen nicht von dem in den angefügten Ansprüchen dargelegten Gedanken und Schutzumfang der Erfindung abweichen.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Für ein vollständigeres Verständnis der vorliegenden Erfindung und ihrer Vorteile wird nun auf die folgenden Beschreibungen in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen verwiesen. Es zeigen:
1 ein Blockschaltbild eines drahtlosen Kommunikationssystems, das ein auf MIMO basierendes drahtloses System verwendet, gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
2 bei verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung verwendete 3GPP-LTE-MIMO-Betriebsarten;
3, die 3a und 3b umfasst, ein Diagramm der Verbindungsanpassung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
4 ein Verfahren zum Erzeugen eines Hybrid-CQI-Index gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; und
5, die 5a und 5b umfasst, eine simulierte Spektraleffizienz und einen simulierten Rauschabstand, die den mit Bezug auf 4 beschriebenen Ansatz validieren, gemäß einer Ausführungsform.
Entsprechende Bezugszahlen und Symbole in den verschiedenen Figuren beziehen sich im Allgemeinen auf entsprechende Teile, wenn nichts anderes angegeben wird. Die Figuren sind so gezeichnet, dass die relevanten Aspekte der Ausführungsformen deutlich dargestellt werden, und sind nicht unbedingt maßstabsgetreu gezeichnet.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSBEISPIELEN
Im Folgenden werden die Herstellung und Verwendung der zur Zeit bevorzugten Ausführungsformen ausführlich besprochen. Es versteht sich jedoch, dass die vorliegende Erfindung viele anwendbare erfindungsgemäße Konzepte bereitstellt, die in vielfältigen spezifischen Kontexten realisiert werden können. Die hierin besprochenen Ausführungsformen veranschaulichen lediglich spezifische Arten der Herstellung und Verwendung der Erfindung und begrenzen nicht den Schutzumfang der Erfindung.
Die vorliegende Erfindung wird mit Bezug auf bevorzugte Ausführungsformen in einem spezifischen Kontext beschrieben, nämlich einer Kanalqualitäts-Indikatortabelle, die bei der MIMO-Übertragung mit offener Schleife benutzt wird. Die Erfindung kann jedoch auch für andere Arten von Tabellen zur Verwendung bei anderen Arten von drahtlosen Netzen oder Protokollen anwendbar sein.
Anpassungstechniken passen die Übertragungsparameter an, um vorherrschende Kanalbedingungen auszunutzen. Zu den anzupassenden Grundparametern gehören Rang, Vorcodierungsmatrix, Modulation und Codierungsniveaus. Anpassung ist eine Schlüssellösung zur Vergrößerung der spektralen Effizienz drahtloser Kommunikationssysteme. Anpassung nutzt die Schwankungen des drahtlosen Kanals (mit der Zeit, Frequenz und/oder dem Raum) aus, indem bestimmte Schlüsselübertragungsparameter dynamisch auf die sich ändernden Umwelt- und Störungsbedingungen eingestellt werden, die zwischen der Basisstation (Knoten B) und dem Teilnehmer (Benutzerende UE) beobachtet werden.
Bei praktischen Implementierungen werden die Werte für die Übertragungsparameter quantisiert und als eine Menge von Betriebsarten gruppiert. Ein Beispiel für eine solche Menge von Betriebsarten wäre die Paarung von Modulationsniveau und Codierungsrate. Da solche Betriebsarten jeweils verschiedene Datenraten (ausgedrückt in Bits pro Sekunde) und Robustheitsniveaus (minimal notwendiger Rauschabstand (SNR), um die Betriebsart zu aktivieren) umfassen, sind sie optimal für die Verwendung in Regionen verschiedener Kanal-/Verbindungsqualität. Ein Verbindungsanpassungs-Algorithmus wählt die effizienteste Betriebsart über variierende Kanalbedingungen zum Beispiel auf der Basis eines Betriebsart-Auswahlkriteriums aus. Bei schlechten Kanalbedingungen werden deshalb Betriebsarten so ausgewählt, dass die Kommunikation ermöglicht wird und somit ein robustes System entsteht. Unter guten Kanalbedingungen werden spektraleffiziente Betriebsarten ausgewählt, um den Durchsatz zu vergrößern. Die Verbindungsanpassung selbst ist sowohl bei geschlossener als auch offener Schleife notwendig. Die typische Verbindungsanpassung funktioniert aufgrund der bei MIMO mit geschlossener Schleife möglichen effektiven Rückkopplung am besten mit einem MIMO-Verfahren mit geschlossener Schleife. Die Verbindungsanpassung mit geschlossener Schleife ist jedoch unter ungünstigen Bedingungen suboptimal, zum Beispiel wenn sich der Empfänger mit hohen Fahrzeuggeschwindigkeiten bewegt. Das Problem beim Hochgeschwindigkeitsfall besteht darin, dass MIMO mit geschlossener Schleife (nicht nur der Verbindungsanpassungsteil) genaue Kanalinformationen erfordert, die bei hohen Geschwindigkeiten nicht möglich sind. Ferner ist die Verbindungsanpassung bei offener Schleife problematisch, weil man die Modulations- und Codierungsverfahren (MCS) nicht auf der Basis des Momentan-SNR auswählen kann.
Ferner ist die Verbindungsanpassung unter ungünstigen Umgebungen, zum Beispiel unter hohen Fahrzeuggeschwindigkeiten, wobei der Kanal sehr schnell altert, entweder unerprobt oder nicht zu robustem Betrieb fähig. Genauer gesagt entsteht durch die wachsende Popularität von MIMO die Notwendigkeit von Verbindungsanpassungslösungen in ungünstigen Umgebungen, die zeitliche, räumliche und Spektralkomponenten integrieren. Durch Bereitstellung einer verbesserten Kanalqualitäts-Indikatortabelle wird diese suboptimale Verbindungsanpassung bei verschiedenen Ausführungsformen ausgeglichen. Bei verschiedenen Ausführungsformen stellt die vorliegende Erfindung eine Technik zur Verbindungsanpassung bereit, die robust ist, wenig komplex ist und kosteneffektive Prozeduren für zukünftige drahtlose Systeme bereitstellt.
Ein drahtloses Kommunikationssystem, das ein auf MIMO basierendes drahtloses System verwendet, wird zuerst unter Verwendung von 1 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben. In 3 ist eine Ausführungsform der Erfindung dargestellt, die die Anpassung verwendet. Ausführungsformen der Erfindung zum Erzeugen der Kanalqualitäts-Indikatortabelle für MIMO mit offener Schleife werden als Nächstes unter Verwendung von 4 und 5 beschrieben.
1 ist ein Blockschaltbild eines drahtlosen Kommunikationssystems, das ein auf MIMO basierendes drahtloses System gemäß einer Ausführungsform der Erfindung verwendet. Eine komprimierte digitale Quelle in Form eines binären Datenstroms 2 wird einem vereinfachten Übertragungsblock 5 zugeführt, der die Funktionen der Fehlerkontroll-Codierung und (möglicherweise in Verbindung mit) Abbildung auf komplexe Modulationssymbole umfasst. Der vereinfachte Übertragungsblock 5 produziert mehrere separate Symbolströme, die von unabhängig bis teilweise redundant oder voll redundant reichen. Jeder der Symbolströme wird auf eine der mehreren Sendeantennen 12–1m abgebildet. Die Abbildung kann eine lineare räumliche Gewichtung der Antennenelemente oder Linearantennen-Raum-Zeit-Vorcodierung umfassen. Nach der Aufwärtsfrequenzumsetzung, Filterung und Verstärkung werden die Sendesignale 6 durch die mehreren Sender 12–1m in den drahtlosen Kanal eingespeist. Im Empfänger 20 werden die Signale möglicherweise von mehreren Antennen erfasst. Zum Beispiel wird bei einer Ausführungsform ein 4 × 2 MIMO verwendet, das aus vier Sendern und zwei Empfängern besteht.
Danach werden in einer Empfängereinheit 25 Demodulations- und Abbildungsumkehrungs-Operationen ausgeführt, um die Nachricht wiederherzustellen. Der Grad der Intelligenz, Komplexität und A-priori-Kanalkenntnis, die bei der Auswahl der Codierungs- und Antennenabbildungs-Algorithmen verwendet wird, wird durch die Empfängereinheit 25 während der Verbindung 1 abhängig von der Anwendung und der Beschaffenheit der Übertragung angepasst.
Der drahtlose Sender 10 kommuniziert mit dem drahtlosen Empfänger 20 über den drahtlosen Kanal 21. Bei einer Ausführungsform umfasst der Sender 10 ”m” Sendeantennen 12, 14, 16, und 1m und der Empfänger 20 umfasst ”n” Empfangsantennen 22, 24, 26, ..., und 2n. Bei anderen Ausführungsformen wird eine beliebige Anzahl von Sendeantennen und eine beliebige Anzahl von Empfangsantennen verwendet, um einen MIMO-Kanal zu bilden. Die drahtlose Verbindung 1 benutzt entweder MIMO-Techniken mit geschlossener Schleife oder mit offener Schleife. Der Sender 10 schneidet die Sendesignale 6 dynamisch auf eine Weise auf den Kanal zurecht, die den Kanaldurchsatz verbessert oder die Bitfehlerrate minimiert oder beides. Zum Beispiel wird ein gesendetes Signal 6 durch Verlegung in eine unabhängige 1/4-Raten-Bitsequenz gleichzeitig durch alle vier Sendeantennen 12, 14, 16 und 1m gesendet. Wenn die Sendesignale 6 aus jedem der Sender 12, 14, 16 und 1m in den Kanal voneinander verschieden sind, wird eine 4-fache Zunahme der Kanalkapazität vorliegen.
Bei verschiedenen Ausführungsformen sendet der Empfänger 20 kanalbezogene Rückkopplungsinformationen zur Verwendung durch den Signalverarbeitungsblock 5 beim Entwickeln von Sendesignalen 6 zu dem Sender 10. Der Empfänger 20 erzeugt die Rückkopplungsinformationen zum Beispiel durch entsprechende Verarbeitung von aus dem Sender 10 empfangenen Referenzinformationen.
Diese Rückkopplung der durch den Empfänger 20 berechneten Momentan-Kanalqualitätsbedingungen wird als Kanalqualitätsindikatoren (CQIs) bezeichnet. CQI-Werte können beliebigen geeigneten Kanalparametern entsprechen, zum Beispiel dem Rauschabstand (SNR), dem Verhältnis von Signal zu Störungen und Rauschen (SINR), der Leistung des Empfangssignals, unterstützbaren Datenraten, unterstützbaren Modulations- und/oder Codierungsraten und unterstützbarem Durchsatz.
Der Empfänger 20 sendet diese Rückkopplungsinformationen (CQI) zu dem Sender 10, wie etwa einer Basisstation, z. B. über Signalisierung der physikalischen Schicht. CQI-Informationen können verwendet werden, um das Übertragungs-Scheduling zwischen mehreren Empfängern zu bestimmen, geeignete Übertragungsverfahren (z. B. die Anzahl der zu aktivierenden Sendeantennen), auszuwählen, die Bandbreitenzuteilung zu bestimmen, Spreizcodes auszuwählen, die Modulations- und Codierungsraten zu bestimmen usw.
CQI-Informationen werden bei 3GPF-LTE in Form einer CQI-Nachricht gesendet. Der Empfänger 20 erzeugt die CQI-Nachrichten, indem zuerst die Kanalqualität, z. B. SNR oder SINR, gemessen wird. Dann greift der Empfänger 20 auf eine standardisierte CQI-Tabelle zu, wobei die Tabelle Bereiche eindeutig indizierter CQI-Werte enthält. Der Bereich, in den die gemessene Kanalqualität fällt, wird durch Auswählen des entsprechenden Indexwerts identifiziert. Der gewählte Indexwert wird auf eine Sequenz von Kanalqualitätsinformationsbits abgebildet, wobei z. B. eine (20, 5)-Blockcodierungstechnik verwendet wird, bei der 5 Bit zum Fehlerschutz zu einem 20-Bit-Codewort codiert werden. Die codierten Kanalqualitätsinformationsbits werden dann auf einen physikalischen Kanal abgebildet und als eine Nachricht gesendet.
Die in einer herkömmlichen CQI-Tabelle gespeicherten Bereiche von CQI-Werten sind fest und werden einige Zeit vor dem Systemeinsatz vorbestimmt. Bei einer Ausführungsform verwenden alle Übertragungssysteme und Zellen, die mit der 3G-UMTS-Technologie (Universal Mobile Telecommunications System) kompatibel sind, eine feste Tabelle von CQI-Werten mit vorbestimmtem Abstand ungeachtet individueller Zelleneigenschaften. Bei verschiedenen Ausführungsformen wird eine universelle Tabelle von CQI-Werten verwendet, um CQI-Nachrichten zu bilden. Sowohl die Anzahl der gesendeten Ströme als auch die Bitfehlerrate auf jedem Strom bestimmen die Effizienz der Verbindung (fehlerfreier Teil des Durchsatzes der herkömmlichen Bitübertragungsschicht pro Sendeantenne mal Anzahl der Sendeantennen), statt nur die Anzahl unabhängiger Eingangsströme. Da die Verwendung von Codierung an den Mehrantennensignalen (Raum-Zeit-Codierung) eine kritische Auswirkung auf das Bitfehlerratenverhalten hat, wird sie zu einer wichtigen Komponente des MIMO-Entwurfs. Bei verschiedenen Ausführungsformen wählt der Empfänger 20 einen CQI-Index aus einer einzigen CQI-Tabelle aus, der die spektrale Effizienz und den Durchsatz des Empfängers maximiert, und koppelt den gewählten Index zurück zum Sender 10. Der Sender 10 passt den empfangenen CQI-Indexwert von dem Empfänger 20 an und schlägt eine in dem Sender 10 gespeicherte CQI-Tabelle nach. Der Tabellennachschlag erzeugt die Übertragungsparameter, so dass eine bandintensive Übertragung der tatsächlichen Übertragungsparameter über dem drahtlosen Kanal vermieden wird. Bei verschiedenen Ausführungsformen umfasst die CQI-Tabelle außerdem die in dem drahtlosen Netz verwendeten MIMO-Betriebsarten. Daher wird auch eine optimale MIMO-Betriebsart für eine bestimmte Kanaleigenschaft ausgewählt, die zum Beispiel durch einen Rauschabstand definiert wird.
2 zeigt bei Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung verwendete 3GPP-LTE-MIMO-Betriebsarten. 3GPP-LTE (Langzeitevolution) ist der Name, der einem Projekt innerhalb des Partnerschaftsprojekts der dritten Generation zur Verbesserung des UMTS (Universal Mobile Telecommunications System) zum Umgang mit zukünftigen Anforderungen gegeben wird.
Die bei 3GPP-LTE unterstützten MIMO-Betriebsarten umfassen sowohl Sendediversität als auch räumliche Multiplexbetriebsarten. Sendediversität wird durch Verwendung von Raum-Zeit-Codes erzielt, die zeitliche und räumliche Korrelation in von verschiedenen Antennen gesendete Signale einführen, um die Diversität am Empfänger und Codierungsgewinn gegenüber einem encodierten System bereitzustellen, ohne die Bandbreiteneffizienz zu beeinträchtigen. Sendediversität wird verwendet, um Übertragungsverlusteffekte, darunter Effekte, die durch Fading während der Ausbreitung in dem Kanal entstehen, auszugleichen. Beispiele für Sendediversitäts-Codierung wären u. a. Raum-Frequenz-Blockcodierung (SFBC), Raum-Zeit-Blockcodierung (STBC) und Raum-Zeit-Trelliscodierung (STTC). Beim räumlichen Multiplexen wird ein Signal in mehrere Schichten oder Ströme unterteilt und parallel gesendet, wodurch der Durchsatz der Übertragung vergrößert wird. Bei verschiedenen Ausführungsformen werden die in 3GPP-LTE unterstützten Standardbetriebsarten verwendet, obwohl bei anderen Ausführungsformen mehr oder weniger Übertragungsbetriebsarten verwendet werden.
Bei einer Ausführungsform umfassen die bei der Übertragung mit geschlossener Schleife verwendeten MIMO-Betriebsarten zwei Betriebsarten: eine Betriebsart mit null Verzögerung und eine Betriebsart mit großer Verzögerung. MIMO mit offener Schleife umfasst bei verschiedenen Ausführungsformen zwei Betriebsarten: eine räumliche Multiplexbetriebsart (z. B. eine Spezialmultiplexbetriebsart mit offener Schleife, die auch als WcDU bezeichnet wird) und eine Sendediversitätsbetriebsart. Bei MIMO mit geschlossener Schleife wird das Signal durch drei Matrizen abgebildet: eine Vorcodierungsmatrix W, eine zyklische Verzögerungsmatrix D und eine Matrix U der diskreten Fouriertransformation (DFT). Bei der räumlichen Multiplexbetriebsart mit offener Schleife (WcDU) wird statt irgendeiner bestimmten Vorcodierungsmatrix W eine Menge von Vorcodierungsmatrizen W periodisch zykliert.
Die Sendediversitätsbetriebsart verwendet entweder Raum-Frequenz-Blockcodierung (SFBC) oder SFBC und frequenzgeschaltete Sendediversität (FSTD). Diese Betriebsarten werden semi-statisch konfiguriert und durch Signalisierung der Schicht-3 (L3) signalisiert. Da die Sender festliegen, definiert die Fahrzeuggeschwindigkeit des Empfängers die Verzögerung und somit die Alterung der Kanalzustandsinformationen. Um die Leistungsfähigkeit einer Übertragung mit offener Schleife zu verbessern, kann ein zyklisches Vorcodierungsmatrixindexverfahren verwendet werden, das zyklisch ein Codewort auswählt.
Bei verschiedenen Ausführungsformen wird, statt bei der Erzeugung von Kanalrückkopplungs-Informationen mit jeder MIMO-Betriebsart separat umzugehen, eine integrierte Rückkopplung ausgewählt. Eine integrierte Rückkopplung wird durch Verwendung eines CQI-Index aus einer alle MIMO-Betriebsarten umfassenden CQI-Tabelle erzeugt.
In 3 ist ein Diagramm eines eine Hybrid-CQI-Tabelle verwendenden Verbindungsanpassungsprozesses gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dargestellt. 3a zeigt das drahtlose Kommunikationssystem mit einem Sender und einem Empfänger, während 3b die Erzeugung von CQI-Rückkopplung im Empfänger gemäß einer Ausführungsform der Erfindung darstellt. 3 zeigt eine Ausführungsform, bei der Prozeduren des Benutzerendes (UE) die Verbindungsanpassung bei 3GPP-LTE unterstützen.
Mit Bezug auf 3a kommuniziert eine Basisstation (Knoten B) 110 mit Benutzergeräten bzw. einem Benutzereinheit-Empfänger 120, bei dem es sich um ein Mobiltelefon, einen Computer, einen Laptop, ein tragbares Gerät oder ein anderes solches Gerät handeln kann. Wie in 3 dargestellt, sendet der Knoten B 110 Referenzinformationen 101 zu dem Benutzereinheit-Empfänger 120. Der Benutzereinheit-Empfänger 120 schätzt die Kanalinformationen durch die von dem Knoten B 110 gesendeten Referenzinformationen 101. Der Benutzereinheit-Empfänger 120 erzeugt eine Rückkopplungsinformation 103 zum Beispiel durch entsprechende Verarbeitung der empfangenen Referenzinformationen 102 in Kombination mit einer Kanalqualitäts-Indikatortabelle. Die Rückkopplungsinformationen 103 umfassen einen CQI-Index, der Übertragungsparameter wie etwa Modulations- und Codierungsverfahren, Rang definiert.
Nach dem Empfang der empfangenen Referenzinformationen 102 berechnet der Benutzereinheit-Empfänger 120 ein mittleres Verhältnis von Signal zu Störungen und Rauschen (SINR) 130. Das mittlere Verhältnis von Signal zu Störungen und Rauschen wird bei MIMO mit offener Schleife als Ergebnis der Ungültigkeit des Momentan-SINR zum Beispiel aufgrund von schneller Kanalalterung berechnet. Der mittlere SNR wird auf der Basis des Mittelwerts der Kanalgewinne sowohl über Zeit als auch über Frequenz berechnet.
Wie anschließend in 3b dargestellt verwendet der Benutzereinheit-Empfänger 120 dieses berechnete mittlere Verhältnis von Signal zu Störungen und Rauschen (SINR) 130 zusammen mit den anderen Informationen, wie zum Beispiel Typ des Empfängers, Kanalstatistiken, Betriebsmittelzuteilung usw. zur Auswahl von Übertragungsparametern, die die Leistungsfähigkeit maximieren, wie zum Beispiel spektrale Effizienz, Durchsatz. Unter Verwendung eines Tabellennachschlags (Vergleichen mit einer in einer Speicherregion des Benutzerende-Empfängers 120 gespeicherten CQI-Tabelle), wird ein entsprechender CQI-Index erzeugt. Es wird eine Rückkopplungsinformation 103 erzeugt, die den CQI-Index umfasst.
Bei verschiedenen Ausführungsformen werden die Rückkopplungsinformationen 103 durch Anpassung der erzeugten Kanalbedingung, z. B. des SNR, aus einer CQI-Tabelle ausgewählt. Zum Beispiel wird bei einem gegebenen SNR-Bereich ein CQI-Index aus der CQI-Tabelle ausgewählt. Bei verschiedenen Ausführungsformen enthält die CQI-Tabelle Modulations- und Codierungsverfahren, die sich am besten für die Übertragung über dem existierenden Kanal 21 eignen. Modulationsverfahren sind zum Beispiel quaternäres PSK (QPSK), 16-Quadraturamplitudenmodulation (16QAM), 64-Quadraturamplitudenmodulation (64QAM), binäre Phasenumtastung (BPSK) usw. Bei bestimmten Ausführungsformen werden die mehreren CQI-Tabellen zum Beispiel auf der Basis des Empfängertyps erzeugt. Daher können verschiedene Benutzerende-Empfänger verschiedene Indizes der CQI-Tabelle auswählen.
Bei verschiedenen Ausführungsformen wird die Berechnung des Verhältnisses von Signal zu Störungen und Rauschen (SINR) 130, des CQI-Index, und der Rückkopplungsinformationen 103 als zusätzlicher Code oder durch Modifizieren von existierenden Code hinzugefügt, z. B. durch geeignete Modifikation der Firmware (Software) des Benutzereinheit-Empfängers 120. Bei einer Ausführungsform wird die CQI-Tabelle in dem Empfänger in einer separaten Hardware oder als Teil der anderen Schaltkreise gespeichert. Bei bestimmten Ausführungsformen erfordert bestimmte oder die gesamte Funktionalität separate Hardware in dem Benutzereinheit-Empfänger 120.
4 zeigt ein Verfahren zum Erzeugen eines Hybrid-CQI-Index gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. In 4 ist eine Kanalkenngröße, z. B. der mittlere Rauschabstand, als Funktion einer Ausgangskenngröße aufgetragen. Sei einer Ausführungsform wählt der Benutzerende-Empfänger Maximierung der spektralen Effizienz aus. Daher wird bei einer Ausführungsform der mittlere Rauschabstand für alle MIMO-Betriebsarten als Funktion der spektralen Effizienz aufgetragen. In 4 bezieht sich Kurve 1 auf eine erste MIMO-Betriebsart und Kurve 2 auf eine zweite MIMO-Betriebsart. Obwohl es nicht gezeigt ist, sollten bei verschiedenen Ausführungsformen, wenn mehr MIMO-Betriebsarten in dem drahtlosen Netzprotokoll erlaubt sind, mehr Kurven bei der Erzeugung der Hybridtabelle aufgetragen werden. Wie in 4 dargestellt, arbeitet Kurve 2 bei niedrigem Rauschabstand besser, während Kurve 1 bei höherem Rauschabstand Kurve 1 überlegen ist. Statt der Bildung verschiedener CQI-Tabellen für jede Kurve wird eine einzige ”effektive” Tabelle erzeugt, die das Optimum für beide Kurven enthält. Die neue Tabelle enthält daher eine Kurve, die bei höherem Rauschabstand Kurve 1 und bei niedrigerem Rauschabstand Kurve 2 auswählt. Bei bestimmten Ausführungsformen kann für die dazwischenliegende Übergangsregion ferner eine beliebige der beiden ausgewählt werden.
Tabelle 1 zeigt eine beispielhafte CQI-Tabelle, die z. B. durch Befolgen der in 4 beschriebenen Ausführungsform gemäß einer Ausführungsform der Erfindung erhalten wird. Wie in Tabelle 1 dargestellt, listet die beispielhafte CQI-Tabelle Einträge für einen CQI-Index, eine MIMO-Betriebsart, Modulationsverfahren und Codierungsrate. Die MCS-Indizes 1, 4, 7, 9, 10 und 15 entsprechen bereits in der CQI-Tabelle mit geschlossener Schleife definierten MCS-Werten. Die 2, 3, 5, 6, 8, und 11–14 entsprechenden MCS-Indizes werden zu der MIMO-Tabelle mit geschlossener Schleife hinzugefügt. Somit wird eine Hybridtabelle aus der CQI-Tabelle mit geschlossener Schleife erzeugt. Die so angepasste Hybridtabelle minimiert den Datentransfer von der Benutzerendeeinheit zu dem Empfänger sogar unter Übertragung mit offener Schleife. Bei verschiedenen Ausführungsformen setzt die vorliegende Erfindung daher CQI-Tabellen ein, die dabei helfen, die Übertragungsbandbreite sogar bei MIMO mit offener Schleife zu reduzieren.

5 zeigt eine simulierte spektrale Effizienz und einen Rauschabstand mit 10% Rahmenfehlerrate (FR), wodurch der mit Bezug auf 4 gemäß einer Ausführungsform beschriebene Ansatz validiert wird. Tabelle II zeigt die bei der Erzeugung von 5 verwendeten Simulationsparameter. Es wird ein Modul auf der Basis der schnellen Fouriertransformation (”FFT”) für die Simulationen benutzt. Obwohl die CQI-Tabelle mit geschlossener Schleife auf der Basis eines Kanals mit additivem weißem Gaußschem Rauschen (AWGN) erzeugt wird, besteht kein Kanal mit additivem weißem Gaußschem Rauschen (AWGN) bei MIMO-Übertragung mit offener Schleife. Daher wird ein Flat-Fading-Kanal benutzt. Es wird angenommen, dass der Typ von Empfänger oder Benutzerendeeinheit ein LMMSE (Linear-Minimum-Mean-Square-Error) ist. Ferner wird, da es sich um eine offene MIMO-Betriebsart handelt, nur ein mittlerer SNR auf der Basis des Mittelwerts der Kanalgewinne sowohl über Zeit als auch Frequenz berechnet. Die spektrale Effizienz der MIMO-Betriebsarten, die bei der Übertragung mit offener Schleife verwendet werden (SFBC-FSTD mit Rang 1 und WcDU mit Rang 2), werden über einen Bereich von Rauschabständen unter Benutzung der CQI-Tabelle der geschlossenen Betriebsart simuliert. Die relative Leistungsfähigkeit der beiden MIMO-Betriebsarten (Betriebsarten mit Rang 1 und Rang 2) bei niedrigem SNR wird durch Auftragen des Logarithmus der spektralen Effizienz untersucht. TABELLE I

MCS	MIMO-Betriebsart	Modulation	Codierungsrate × 1024
1	SFBC-FSTD	QPSK	78
2	SFBC-FSTD	QPSK	151
3	SFBC-FSTD	QPSK	250
4	SFBC-FSTD	QPSK	449
5	SFBC-FSTD	QPSK	650
6	SFBC-FSTD	16QAM	455
7	SFBC-FSTD	16QAM	616
8	SFBC-FSTD	16QAM	780
9	SFBC-FSTD	64QAM	666
10	WcDU	16QAM	616
11	WcDU	64QAM	512
12	WcDU	64QAM	623
13	WcDU	64QAM	725
14	WcDU	64QAM	810
15	WcDU	64QAM	873

TABELLE II

Simulationsbedingung	Simulationsparameter
FFT-Größe	512
Tonabstand	15 KHz
Datenzuteilung	4 RBs
Kanal	Flat-Fading, 120 km/h
Kanalschätzung	Ideal
Empfängertyp	LMMSE

Mit Bezug auf 5a ist für Rauschabstände von –10 dB bis +2 dB die Kurve 1 (MIMO-Betriebsart, Rang 1, mit SFBC-FSTD) Kurve 2 (MIMO-Betriebsart, Rang 2, mit WcDU) überlegen. Von 10 dE bis 15 dB sind die beiden Verfahren in Bezug auf Leistungsfähigkeit vergleichbar, und jenseits von 15 dB ist WcDU mit Rang 2 der MIMO-Betriebsart, Rang 1, mit SFBC-FSTD überlegen. In dem Regime mit mittlerem SNR wählt die UE (Benutzerendeeinheit) eine der beiden MIMO-Betriebsarten, da die spektrale Effizienz der beiden Betriebsarten nahezu identisch ist. Ein statischer Umschaltpunkt von der SFBC-FSTD-MIMO-Betriebsart mit Rang 1 zu der WcDU-MIMO-Betriebsart mit Rang 2 wird ohne Auswirkung auf den Verbindungsdurchsatz entweder aufgrund eines SNR-Schätzungsfehlers oder einer schnellen Änderung des Verbindungsbudgets ausgeführt. Bei einer Ausführungsform wird daher eine einzige CQI-Tabelle verwendet, die von der Betriebsart mit Rang 1 auf die Betriebsart mit Rang 2 umschaltet. Die spektrale Effizienz (SE) der Hybrid-CQI-Tabelle ist in 5b dargestellt. Wie in 5b dargestellt, liegt die SNR-Schrittgröße in gleichmäßigem Abstand bei ~2,7 dB.
Tabelle III listet die spektrale Effizienz (SE) und den Rauschabstand (SNR) für jede entsprechende MIMO-Betriebsart zusammen mit den bei der Beschreibung von 5 verwendeten Modulations- und Codierungsraten.
Bei einer Ausführungsform wird eine einzige CQI-Tabelle (zum Beispiel Tabelle I) für die 4 × 2-MIMO-Übertragung mit offener Schleife verwendet, wodurch die Indizes niedrigerer Ordnung SFBC-FSTD mit Rang 1 entsprechen und die Indizes höherer Ordnung WcDU mit Rang 2 entsprechen. Bei verschiedenen Ausführungsformen vereinfacht die Hybrid-CQI-Tabelle den Prozess mit der offenen Schleife ohne Beeinträchtigung der Leistungsfähigkeit.
Obwohl die vorliegende Erfindung und ihre Vorteile im Detail beschrieben wurden, versteht sich, dass verschiedene Änderungen, Substitutionen und Abwandlungen daran vorgenommen werden können, ohne von dem durch die angefügten Ansprüche definierten Gedanken und Schutzumfang der Erfindung abzuweichen. Zum Beispiel können viele der oben besprochenen Merkmale und Funktionen in Software, Hardware oder Firmware oder einer Kombination davon implementiert werden. Als ein weiteres Beispiel ist für Fachleute ohne weiteres erkennbar, dass viele der hier beschriebenen Merkmale und Funktionen variiert werden können, ohne von dem Schutzumfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen.

Darüber hinaus soll der Schutzumfang der vorliegenden Anmeldung nicht auf die in der Beschreibung beschriebenen Prozesse, Maschinen, Herstellung, Materialzusammensetzungen, Mittel, Verfahren und Schritte beschränkt werden. Für Durchschnittsfachleute ist aus der Offenbarung der vorliegenden Erfindung ohne Weiteres ersichtlich, dass Prozesse, Maschinen, Herstellung, Materialzusammensetzungen, Mittel, Verfahren oder Schritte, die zur Zeit existieren oder später zu entwickeln sind, die im Wesentlichen dieselbe Funktion wie die hier beschriebenen entsprechenden Ausführungsformen aus führen oder im Wesentlichen dasselbe Ergebnis erzielen, gemäß der vorliegenden Erfindung benutzt werden können. Die angefügten Ansprüche sollen dementsprechend in ihrem Schutzumfang solche Prozesse, Maschinen, Herstellung, Materialzusammensetzungen, Mittel, Verfahren oder Schritte enthalten. TABELLE III

MCS	MIMO-Betriebsart	Modulation	Codierungsrate × 1024	SE	SNR
1	SFBC-FSTD	QPSK	78	0,1522	–8,7
2	SFBC-FSTD	QPSK	151	0,2949	–6
3	SFBC-FSTD	QPSK	250	0,4882	–3,6
4	SFBC-FSTD	QPSK	449	0,8768	–0,7
5	SFBC-FSTD	QPSK	650	1,2695	2
6	SFBC-FSTD	16QAM	455	1,7578	4,6
7	SFBC-FSTD	16QAM	616	2,406	7,2
8	SFBC-FSTD	16QAM	780	3,0469	10
9	SFBC-FSTD	64QAM	666	3,9012	12,9
10	WcDU	16QAM	616	4,812	15,8
11	WcDU	64QAM	512	6	18,5
12	WcDU	64QAM	623	7,3008	21,2
13	WcDU	64QAM	725	8,5078	23,9
14	WcDU	64QAM	810	9,4922	26,6
15	WcDU	64QAM	873	10,2297	29,2

Claims

Drahtlose Einrichtung, umfassend: einen Empfänger zum Empfangen eines Referenzsignals; einen ersten Schaltkreis zum Berechnen eines mittleren Rauschabstands aus dem empfangenen Referenzsignal; eine in einer nichtflüchtigen Speicherregion der drahtlosen Einrichtung gespeicherte Tabelle für den Kanalqualitätsindikator (CQI), wobei die CQI-Tabelle alle bei einer über einen Bereich des Rauschabstands abgebildeten Übertragung verwendeten Betriebsarten mit mehreren Eingängen und mehreren Ausgängen (MIMO) umfasst, und wobei die CQI-Tabelle ein Optimum der spektralen Effizienz über dem mittleren Rauschabstand bezüglich der MIMO Betriebsarten enthält; und einen zweiten Schaltkreis zum Abbilden des berechneten mittleren Rauschabstands auf den Rauschabstand der CQI-Tabelle, wobei der zweite Schaltkreis auf der Basis der Abbildung einen CQI-Index auswählt.
Drahtlose Einrichtung nach Anspruch 1, wobei untere Indizes der CQI-Tabelle einer ersten Übertragungsbetriebsart entsprechen und wobei höhere Indizes der CQI-Tabelle einer zweiten Übertragungsbetriebsart entsprechen.
Drahtlose Einrichtung nach Anspruch 2, wobei die erste Übertragungsbetriebsart eine MIMO-Betriebsart mit Raum-Frequenz-Blockcodierung und frequenzgeschalteter Sendediversität (SFBC-FSTD) umfasst.
Drahtlose Einrichtung nach Anspruch 3, wobei die zweite Übertragungsbetriebsart eine MIMO-Betriebsart mit offener Schleife mit periodischer Zyklierung von Vorcodierungsmatrizen umfasst.
Drahtlose Einrichtung nach Anspruch 1, wobei der mittlere Rauschabstand auf der Basis des Mittelwerts der Kanalgewinne sowohl über Zeit als auch Frequenz berechnet wird.
Drahtlose Einrichtung nach Anspruch 1, wobei die CQI-Tabelle dafür ausgelegt ist, eine spektrale Effizienz einer Verbindung zwischen einem Sender und der drahtlosen Einrichtung zu maximieren.
Drahtlose Einrichtung nach Anspruch 1, ferner mit einem den ersten und den zweiten Schaltkreis umfassenden Prozessor zum Ausführen einer Software, wobei die Software Code zum Berechnen eines mittleren Verhältnisses von Signal zu Störungen und Rauschen aus dem Referenzsignal und zum Bestimmen des CQI-Index umfasst; und mindestens einer Speichereinheit zum Speichern der aus dem Prozessor ausgeführten Software.
Verfahren zur Bereitstellung von Kanalqualitätsrückkopplung bei einer MIMO-Übertragung mit offener Schleife, umfassend: Empfangen eines Referenzsignals von einem Sender in einer Benutzerendeeinheit; Berechnen eines mittleren Rauschabstands auf der Basis des empfangenen Referenzsignals; Nachschlagen einer in der Benutzerendeeinheit gespeicherten Tabelle für den Kanalqualitätsindikator (CQI), um einen CQI-Index zu berechnen, wobei die CQI-Tabelle eine Hybridtabelle umfasst, die alle in einem drahtlosen Protokoll verwendeten offenen Betriebsarten mit mehreren Eingängen und mehreren Ausgängen (MIMO) umfasst, und wobei die CQI-Tabelle ein Optimum der spektralen Effizienz über dem mittleren Rauschabstand bezüglich der MIMO Betriebsarten enthält; und Senden des CQI-Index zu dem Sender.
Verfahren nach Anspruch 8, wobei alle offenen MIMO-Betriebsarten folgendes umfassen: eine erste MIMO-Betriebsart mit Raum-Frequenz-Blockcodierung des Rangs 1 und frequenzgeschalteter Sendediversität (SFBC-FSTD) und eine MIMO-Betriebsart des Rangs 2, die räumliches Multiplexen durch periodisches Zyklieren von Vorcodierungsmatrizen verwendet.
Verfahren nach Anspruch 8, wobei die CQI-Tabelle MIMO-Betriebsart, Modulation, Codierungsrate und Rauschabstand umfasst.
Verfahren nach Anspruch 8, wobei die CQI-Tabelle zusätzliche Indizes relativ zu einer CQI-Tabelle mit geschlossener Schleife umfasst.
Verfahren nach Anspruch 8, wobei der mittlere Rauschabstand auf der Basis des Mittelwerts der Kanalgewinne sowohl über Zeit als auch Frequenz berechnet wird.
Verfahren nach Anspruch 8, wobei sich die Benutzerendeeinheit mit einer Geschwindigkeit von mehr als 30 km/h bewegt.
Verfahren nach Anspruch 8, wobei die unteren Indizes der CQI-Tabelle Raum-Frequenz-Blockcodierung des Rangs 1 und frequenzgeschalteter Sendediversität (SFBC-FSTD) entsprechen und wobei die höheren Indizes der CQI-Tabelle einer MIMO-Betriebsart des Rangs 2 entsprechen, die räumliches Multiplexen durch periodisches Zyklieren von Vorcodierungsmatrizen (WcDU) verwendet.
Verfahren nach Anspruch 8, wobei die CQI-Tabelle dafür ausgelegt ist, eine spektrale Effizienz einer Verbindung zwischen der Benutzerendeeinheit und dem Sender zu maximieren.
System zur drahtlosen MIMO-Kommunikation, umfassend: eine Basissender-/-empfängerstation mit mehreren Sendeantennen, wobei die Sendeantennen dafür ausgelegt sind, ein Referenzsignal zu senden; und eine Benutzerendeeinheit mit mehreren Empfangsantennen, wobei die Empfangsantennen dafür ausgelegt sind, ein gesendetes Referenzsignal von der Basissender-/-empfängerstation zu empfangen, wobei die Benutzerendeeinheit dafür ausgelegt ist, aus dem empfangenen Referenzsignal einen mittleren Rauschabstand zu berechnen, wobei die Benutzerendeeinheit eine Tabelle für den Kanalqualitätsindikator (CQI) nachschlägt, um einen CQI-Index zu erzeugen, wobei die CQI-Tabelle ein Optimum spektraler Effizienz über mittlerem Rauschabstand bezüglich MIMO Betriebsarten enthält, und wobei die CQI-Tabelle eine Spalte mit einer Betriebsart mit mehreren Eingängen und mehreren Ausgängen (MIMO) des Rangs 1 und einer MIMO-Betriebsart des Rangs 2 umfasst, wobei die Benutzerendeeinheit entweder die MIMO-Betriebsart des Rangs 1 oder des Rangs 2 aus der CQI-Tabelle auswählt, um eine Leistungsfähigkeit einer Verbindung zwischen der Basissender-/-empfängerstation und der Benutzerendeeinheit zu maximieren.
System nach Anspruch 16, wobei die Leistungsfähigkeit spektrale Effizienz umfasst.
System nach Anspruch 16, wobei der CQI-Index auf der Basis des mittleren Rauschabstands ausgewählt wird.
System nach Anspruch 16, wobei die Benutzerendeeinheit den CQI-Index zu der Basissender-/-empfängerstation sendet, wobei die Basissender-/-empfängerstation dafür ausgelegt ist, den CQI-Index zu benutzen und ein Modulations- und Codierungsverfahren und einen Rang für die Übertragung von Daten zu der Benutzerendeeinheit zu berechnen.
System nach Anspruch 16, wobei die MIMO-Betriebsart des Rangs 1 Raum-Frequenz-Blockcodierung und frequenzgeschaltete Sendediversität (SFBC-FSTD) umfasst und die MIMO-Betriebsart des Rangs 2 eine Betriebsart umfasst, die räumliches Multiplexen durch periodisches Zyklieren von Vorcodierungsmatrizen (WcDU) verwendet.
System nach Anspruch 16, wobei die Basissender-/-empfängerstation vier Sendeantennen und die Benutzerendeeinheit zwei Empfangsantennen umfasst.
Verfahren zum Erzeugen einer Tabelle für einen Kanalqualitätsindikator (CQI) für ein Netzwerk mit mehreren Eingängen und mehreren Ausgängen (MIMO) mit offener Schleife, umfassend: Berechnen der Leistungsfähigkeit einer Verbindung zwischen einem Sender und einer Benutzerendeeinheit für jede MIMO-Übertragungsbetriebsart über einen Bereich des mittleren Rauschabstands; Auswählen der MIMO-Übertragungsbetriebsart, die die Leistungsfähigkeit maximiert, für jede Teilmenge des Bereichs des mittleren Rauschabstands; und Speichern der gewählten MIMO-Übertragungsbetriebsart und der entsprechenden Teilmenge des Bereichs des mittleren Rauschabstands in einer CQI-Tabelle, so dass die CQI-Tabelle ein Optimum spektraler Effizienz über mittlerem Rauschabstand bezüglich MIMO Betriebsarten anzeigt, wobei die CQI-Tabelle in einer Benutzerendeeinheit und in einer Basissender-/-empfängerstation des MIMO-Netzes mit offener Schleife gespeichert wird.
Verfahren nach Anspruch 22, ferner umfassend: Empfangen eines von der Basissender-/-empfängerstation gesendeten Referenzsignals in der Benutzerendeeinheit; Berechnen eines mittleren Rauschabstands auf der Basis des empfangenen Referenzsignals; Nachschlagen der in der Benutzerendeeinheit gespeicherten CQI-Tabelle, um einen CQI-Index zu berechnen, wobei die CQI-Tabelle eine Hybridtabelle umfasst, die alle in einem drahtlosen Protokoll verwendeten offenen MIMO-Übertragungsbetriebsarten umfasst; und Senden des CQI-Index zu der Basissender-/-empfängerstation.
Verfahren nach Anspruch 23, ferner umfassend: Erzeugen eines Modulations- und Codierungsverfahrens und Rangs für die Übertragung aus dem gesendeten CQI-Index in der Basissender-/-empfängerstation.
Verfahren nach Anspruch 22, wobei die CQI-Tabelle eine 4-Bit-Tabelle ist, die die Modulation und Codierungsrate umfasst.
Verfahren nach Anspruch 22, wobei alle offenen MIMO-Übertragungsbetriebsarten folgendes umfassen: eine erste MIMO-Betriebsart mit Raum-Frequenz-Blockcodierung des Rangs 1 und frequenzgeschalteter Sendediversität (SFBC-FSTD) und eine MIMO-Betriebsart des Rangs 2 mit räumlichem Multiplexen mit offener Schleife (WcDU).
Verfahren nach Anspruch 22, wobei die CQI-Tabelle zusätzliche Indizes relativ zu einer CQI-Tabelle mit geschlossener Schleife umfasst.
Verfahren nach Anspruch 23, wobei die unteren Indizes der CQI-Tabelle Raum-Frequenz-Blockcodierung und frequenzgeschalteter Sendediversität (SFBC-FSTD) des Rangs 1 entsprechen und wobei höhere Indizes der CQI-Tabelle einer MIMO-Betriebsart des Rangs 2 mit räumlichem Multiplexen mit offener Schleife (WcDU) entsprechen.
Verfahren nach Anspruch 23, wobei die Leistungsfähigkeit eine spektrale Effizienz umfasst.